26

1. Происхождение жизни, гипотезы о зарождении жизни.

Земля возникла примерно 4,5 млрд лет назад. Жизнь на ней появилась примерно 3,5 млрд лет назад.

Условия тогда были экстремальными:

• Атмосфера охлаждалась от 8000 до 50-70 градусов

• Насыщенность атмосферы парами воды, метаном, аммиаком, углекислым газом, отсутствие кислорода

• Беспрерывные молнии, высоковольтные разряды атмосферного электричества

• Мелководные, хорошо прогреваемые водоемы, богатые химическими соединениями

• Мощное ультрафиолетовое излучение ввиду отсутствия озонового экрана

*Толщина чистого озонового слоя – 3мм. Озоновые дыры приводят к слепоте и раку кожи.

Гипотезы возникновения жизни:

• Гипотеза Опарина-Холдейна:

Жизнь возникла в виде предбиологических молекул на границе суши и океана. В мелководных лагунах экстремальные условия формировали «первичный бульон»* из предорганичных молекул-коарцеватов. Коацерватные капли были способны поглощать извне вещества по типу открытых систем. При включении в коацерватные капли различных катализаторов (в том числе и ферментов) в них происходили различные реакции, в частности полимеризация поступающих из внешней среды мономеров. За счёт этого капли могли увеличиваться в объёме и весе, а затем дробиться на дочерние образования. Таким образом, коацерваты могли расти, размножаться, осуществлять обмен веществ. Далее коацерватные капли подвергались естественному отбору, что обеспечило их эволюцию. Таким образом они, постепенно усложняясь, приобрели способность к обмену веществ с окружающей водной средой, получению энергии извне и самое главное – к воспроизведению (репликации, размножению).

«Преджизнь» возникала и исчезала многократно. Но в одной из лагун начался и не остановился процесс развития изначальных форм примитивной жизни, который привел к появлению первичных прокариот, предков древнейших живых существ – бактерий и сине-зеленых водорослей.

*Первичный бульон — термин, введённый советским биологом Александром Ивановичем Опариным. В 1924 году он выдвинул теорию о возникновении жизни на Земле через превращение, в ходе постепенной химической эволюции, молекул, содержащих углерод, в первичный бульон.

Первичный бульон предположительно существовал в мелких водоёмах Земли 4 млрд. лет назад. Он состоял из аминокислот, полипептидов, азотистых оснований, нуклеотидов. Он образовался под воздействием электрических разрядов, высокой температуры и космического излучения. При этом атмосфера Земли в то время не содержала кислорода.

• Гипотеза панспермии: жизнь занесена на Землю из космоса метеоритами и кометами (К этой же теории можно отнести и гипотезу о том, что жизнь во вселенной образовалась в результате большого взрыва, то есть возникла вместе с самой вселенной).

• Жизнь, как и вся природа, создана Всевышним

2. Основные свойства живых организмов. Состав микро- и макроэлементов.

Свойства живых организмов:

• Единство химического состава. 98% живых организмов состоит из четырех элементов – углерода, кислорода, азота и водорода

• Обмен веществ. Наиболее важны процессы синтеза и распада. Пластический обмен (анаболизм) - сложные превращения вещества из окружающей среды для строительства тела. Например, синтез целлюлозы из воды и углекислого газа. Энергетический обмен (катаболизм) – распад сложных веществ на простые, при этом утрачивается их сходство с веществами организма и выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза.

• Самовоспроизведение (репродукция) – воспроизведение себе подобных

• Наследственность – передача признаков из поколения в поколение

• Изменчивость. Противоположна и одновременно тесно связана с наследственностью.

• Рост и развитие. В процессе развития возникает специфическая структура индивида.

• Раздражимость – способность избирательно реагировать на внешние воздействия. У многоклеточных животных – рефлекс

• Дискретность. Отдельный организм или любая другая биологическая система состоит из отдельных изолированных, т.е. обособленных или отграниченных в пространстве, но тем не менее тесно связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное единство.

• Саморегуляция – способность организмов, обитающих в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов.

• Ритмичность – обусловлена космическими и планетарными причинами.

• Энергозависимость – живые тела доступны энергии и материи извне.

Состав микро- и макроэлементов:

Макроэлементы.

Эти элементы слагают плоть живых организмов. К макроэлементам относят те элементы, рекомендуемая суточная доза потребления которых составляет более 200 мг. Макроэлементы, как правило, поступают в организм человека вместе с пищей.

H (водород), C (углерод), O (кислород), N (азот) называют биогенными (органогенными) макроэлементами или макронутриентами. Из макронутриентов преимущественно построены такие органические вещества, как белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Др. макроэлементы- Калий, кальций, магний, натрий, фосфор, сера, хлор

Микроэлементы

Микроэлементами называются элементы, содержание которых в организме мало, но они участвуют в биохимических процессах и необходимы живым организмам. Рекомендуемая суточная доза потребления микроэлементов для человека составляет менее 200 мг.

Основные микроэлементы - Бром, Железо, Йод, Кобальт, Марганец, Медь, Молибден, Селен, Фтор, Хром, Цинк.